Resulución Seminario 6 Fuerzas Intermoleculares Problemas Característicos Resueltos

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Seminario 6: Fuerzas Intermoleculares 9.- Los primeros 3 elementos del grupo VIA (O, S y Se) se unen con el hidrógeno para formar compuestos moleculares con similar geometría molecular: H2O, H2S, H2Se. Los puntos de ebullición de dichos compuestos son: 100, -60, y -41,4ºC respectivamente. a) ¿Por qué el punto de ebullición del H2S es menor que el del H2Se? Justifique. Normalmente, los puntos de ebullición de una serie de compuestos similares que contienen elementos del mismo grupo periódico se incrementan con la masa molar. Este incremento en el punto de ebullición se debe al aumento en las fuerzas de dispersión de moléculas con más electrones. Los compuestos con hidrógeno de los elementos S y Se siguen esta tendencia. El compuesto más ligero, H2S, tiene el punto de ebullición más bajo, y el compuesto más pesado, H2Se, tiene el punto de ebullición más alto. b) Justifique la aparente anomalía: “El agua tiene una masa molar de sólo 18 g/mol pero su punto de ebullición es mucho mayor que el del sulfuro de hidrógeno y el del seleniuro de hidrógeno” Esta observación se explica porque existen atracciones intermoleculares más fuertes en el caso del H2O, en comparación con otras moléculas del mismo grupo. Este tipo particularmente fuerte de atracción intermolecular se denomina puente (o enlace) de hidrógeno, el cual es un tipo especial de interacción dipolo-dipolo entre el átomo de hidrógeno del enlace polar OH y el O (átomo electronegativo). Cada molécula de H2O forma parte en cuatro puentes de hidrógeno intermoleculares. Por tanto, las fuerzas que mantienen unidas a las moléculas de H2O son fuertes y se debe entregar más energía para vencer estas fuerzas de atracción entre las moléculas para que pasen a fase vapor.

10.- En cada uno de los siguientes pares determine qué sustancia tiene mayor punto de ebullición a) CO2 o H2O: El agua posee mayor PE dado que presenta, como principal fuerza intermolecular, enlaces de puente de hidrógeno, mientras que el CO2 (molécula no polar) sólo posee fuerzas de dispersión (London). b) HCl o NaCl: EL NaCl (compuesto iónico) posee mayor PE dado que posee fuerzas de atracción electroestáticas, mientras que el HCl (molécula polar) posee interacciones dipolo-dipolo como fuerza intermolecular dominante. c) Cl2 o Br2: El Br2 posee mayor PE dado que tiene una mayor MMR. En ambos casos la única fuerza intermolecular presente son de Dispersión o London, ambas son moléculas no polares. 12.- En los siguientes pares de especies indique el tipo de fuerza presente en la mezcla: a) NaCl y H2O: Ión (Na+, Cl-) - dipolo (H2O) b) CH4 y H2O: Dipolo (H2O) - dipolo inducido (CH4)

c) O2 y CO2: London d) NaCl y CH4: Ión ( Na+, Cl-) - dipolo inducido (CH4) e) H2O y MgCl2: Ión (Mg+2, Cl-) - dipolo (H2O) f) Cl2 y O2: London g) H2O y NH3: Puentes de hidrógeno Ejercicios Adicionales

2.- Dadas las siguientes sustancias: HCl; Cl2; H2O; F2; CH4; NH3; CO2; H2S; Ar; Xe; HF. a) Indique las fuerzas presentes en cada una de ellas y cuál sería el estado de agregación probable a temperatura y presión ambiente. HCl: Fuerzas dipolo-dipolo y de dispersión. Líquido o gas. (Es una molécula polar) Cl2: Fuerzas de dispersión (London). Gas. (Es una molécula no polar) H2O: Puente de hidrógeno, dipolo-dipolo y dispersión. Líquido. (Es una molécula polar) F2: London. Gas (Es una molécula no polar) CH4: London. Gas (Es una molécula no polar) NH3: Puente de hidrógeno, dipolo-dipolo, dispersión. Líquido o gas. (Es una molécula polar) CO2: London. Gas (Es una molécula no polar) H2S: Fuerzas dipolo-dipolo y de dispersión. (Es una molécula polar) Ar: London. Gas (Es una molécula no polar) Xe: London. Gas (Es una molécula no polar) HF: Puentes de hidrógeno, dipolo-dipolo y de dispersión. Líquido o gas (Es una molécula polar) b) Ordénelas según su punto de fusión decreciente. +PF -------------------------------------------------------------------------------------------- -PF H2O - NH3 – HF – HCl - H2S – Xe - Cl2 - CO2 – Ar - F2 - CH4

4.- Complete el siguiente cuadro, teniendo en cuenta que: - Na, H y Li pertenecen al Grupo IA - F, Br y Cl pertenecen al Grupo VIIA - Cu es un metal de transición - O pertenece al Grupo VIA, N pertenece al Grupo VA y C pertenece al Grupo IVA Sustancia

Cu Br2 H2O Na2CO3 HF N2 LiCl

Tipo de enlace químico

Fuerza intermolecular dominante

¿Será sólido a temperatura ambiente?

Metálico Covalente no polar Covalente polar Iónico Covalente polar Covalente no polar Iónico

Electroestáticas London Puentes de H Electroestáticas Dipolo-dipolo London Electroestáticas

Si No No Si No No Si

¿En qué estado de agregación conduce la corriente eléctrica? Sólido No conduce No conduce Líquido-Disuelto No conduce No conduce Líquido-Disuelto